本文主要研究内容
作者周少杰（2019）在《Ⅷ族过渡元素在电极材料的应用及其器件性能研究》一文中研究指出：为了构建绿色友好的环境和解决资源的可持续发展问题,新型储能器件例如锂电池,钠电池和超级电容器已经引起了广大学者们的关注。对于超级电容器而言,快速充放电,高功率和长循环寿命的优点使得它在电子器件如手机,汽车等电子器件领域具有良好的应用。电极材料作为超级电容器的核心部分,决定着器件的综合性能。近年来,新型超级电容器电极材料层出不穷。但目前报道的电极材料大多存在离子导电性差、电子导电性弱或晶体结构不稳定等问题。如何制备出具有优良的性能的电极材料依然是一个巨大的挑战。1.活性材料低的利用率一直是超级电容器在工业化方面的关键阻碍。通过低温制备的方法,将具有超短电子传输的α-Ni（OH）2纳米片和薄层纳米片构筑在导电基底上,使得材料展现了一个高的活性材料利用率。材料在器件测试条件下具有213.55 F g-1高的比容量,然而在三电极测试条件下却显示了753.79 F g-1的比容量。此外,在194.4 W kg-1的高功率密度下器件显示出74.94 Wh kg-1的能量密度,而在3642 W kg-1的更高的功率密度下,器件依然实现了24.87 Wh kg-1的能量密度。所有的数据表明该电极材料具有优异的电化学性能。2.通过两步温和的生长路线将一个三维层次的α-Co（OH）2/α-Ni（OH）2异质结原位构建在泡沫镍上。独特的层状晶体结构和α-M（OH）2（M=Ni或Co）丰富的插层阴离子以及α-Co（OH）2理想的电子导电性在异质结表面构造出许多交叉离子和电子传递的路径:α-Co（OH）2和α-Ni（OH）2互相施加的应力变形保证了异质结纳米棒优异的结构稳定性。采用三维网状导电骨架泡沫镍作为模板,保证了异质结纳米棒与集电体之间电子的快速传输。具有三维层次结构的α-Co（OH）2/α-Ni（OH）2异质结纳米棒也提供了一个大的液体界面区域。这些优点导致了α-Co（OH）2/α-Ni（OH）2异质结纳米棒高的利用率和良好的结构稳定性。基于三电极体系和双电极体系,在1 Ag-1电流密度下电容保持率可达93.4%。此外,α-Co（OH）2/α-Ni（OH）2//AC器件也提供了长循环寿命(在5 A g-1的电流密度下,循环10000周后电容保持率是123.6%),高的比电容(在1 A g-1电流密度下具有207.15 F g-1),和较高的能量密度和功率密度(在196.36 W kg-1的功率密度下拥有72.64 Wh kg-1能量密度,以及在3491.75 W kg-1功率密度下依然展现出40.92 Wh kg-1的能量密度)。这些优异的性能使得超级电容器在大规模的应用中表现出一个巨大的潜力。3.MgFeSiO4作为一种聚阴离子型的电极材料已经被广泛研究,然而低的电子导电率进一步阻碍了它的发展。本文中我们通过高温熔盐法合成了纯相的MgFeSiO4,并对它的合成机理作出了推测。采用镍元素掺杂技术进一步改善它的晶体结构从而提高它的电子导电率。将其用于超级电容器结果发现经过改性后的MgFeSiO4的性能得到了提升,这主要归功于离子的协同作用和FeNi合金高的电导率。
Abstract
wei le gou jian lu se you hao de huan jing he jie jue zi yuan de ke chi xu fa zhan wen ti ,xin xing chu neng qi jian li ru li dian chi ,na dian chi he chao ji dian rong qi yi jing yin qi le an da xue zhe men de guan zhu 。dui yu chao ji dian rong qi er yan ,kuai su chong fang dian ,gao gong lv he chang xun huan shou ming de you dian shi de ta zai dian zi qi jian ru shou ji ,qi che deng dian zi qi jian ling yu ju you liang hao de ying yong 。dian ji cai liao zuo wei chao ji dian rong qi de he xin bu fen ,jue ding zhao qi jian de zeng ge xing neng 。jin nian lai ,xin xing chao ji dian rong qi dian ji cai liao ceng chu bu qiong 。dan mu qian bao dao de dian ji cai liao da duo cun zai li zi dao dian xing cha 、dian zi dao dian xing ruo huo jing ti jie gou bu wen ding deng wen ti 。ru he zhi bei chu ju you you liang de xing neng de dian ji cai liao yi ran shi yi ge ju da de tiao zhan 。1.huo xing cai liao di de li yong lv yi zhi shi chao ji dian rong qi zai gong ye hua fang mian de guan jian zu ai 。tong guo di wen zhi bei de fang fa ,jiang ju you chao duan dian zi chuan shu de α-Ni（OH）2na mi pian he bao ceng na mi pian gou zhu zai dao dian ji de shang ,shi de cai liao zhan xian le yi ge gao de huo xing cai liao li yong lv 。cai liao zai qi jian ce shi tiao jian xia ju you 213.55 F g-1gao de bi rong liang ,ran er zai san dian ji ce shi tiao jian xia que xian shi le 753.79 F g-1de bi rong liang 。ci wai ,zai 194.4 W kg-1de gao gong lv mi du xia qi jian xian shi chu 74.94 Wh kg-1de neng liang mi du ,er zai 3642 W kg-1de geng gao de gong lv mi du xia ,qi jian yi ran shi xian le 24.87 Wh kg-1de neng liang mi du 。suo you de shu ju biao ming gai dian ji cai liao ju you you yi de dian hua xue xing neng 。2.tong guo liang bu wen he de sheng chang lu xian jiang yi ge san wei ceng ci de α-Co（OH）2/α-Ni（OH）2yi zhi jie yuan wei gou jian zai pao mo nie shang 。du te de ceng zhuang jing ti jie gou he α-M（OH）2（M=Nihuo Co）feng fu de cha ceng yin li zi yi ji α-Co（OH）2li xiang de dian zi dao dian xing zai yi zhi jie biao mian gou zao chu hu duo jiao cha li zi he dian zi chuan di de lu jing :α-Co（OH）2he α-Ni（OH）2hu xiang shi jia de ying li bian xing bao zheng le yi zhi jie na mi bang you yi de jie gou wen ding xing 。cai yong san wei wang zhuang dao dian gu jia pao mo nie zuo wei mo ban ,bao zheng le yi zhi jie na mi bang yu ji dian ti zhi jian dian zi de kuai su chuan shu 。ju you san wei ceng ci jie gou de α-Co（OH）2/α-Ni（OH）2yi zhi jie na mi bang ye di gong le yi ge da de ye ti jie mian ou yu 。zhe xie you dian dao zhi le α-Co（OH）2/α-Ni（OH）2yi zhi jie na mi bang gao de li yong lv he liang hao de jie gou wen ding xing 。ji yu san dian ji ti ji he shuang dian ji ti ji ,zai 1 Ag-1dian liu mi du xia dian rong bao chi lv ke da 93.4%。ci wai ,α-Co（OH）2/α-Ni（OH）2//ACqi jian ye di gong le chang xun huan shou ming (zai 5 A g-1de dian liu mi du xia ,xun huan 10000zhou hou dian rong bao chi lv shi 123.6%),gao de bi dian rong (zai 1 A g-1dian liu mi du xia ju you 207.15 F g-1),he jiao gao de neng liang mi du he gong lv mi du (zai 196.36 W kg-1de gong lv mi du xia yong you 72.64 Wh kg-1neng liang mi du ,yi ji zai 3491.75 W kg-1gong lv mi du xia yi ran zhan xian chu 40.92 Wh kg-1de neng liang mi du )。zhe xie you yi de xing neng shi de chao ji dian rong qi zai da gui mo de ying yong zhong biao xian chu yi ge ju da de qian li 。3.MgFeSiO4zuo wei yi chong ju yin li zi xing de dian ji cai liao yi jing bei an fan yan jiu ,ran er di de dian zi dao dian lv jin yi bu zu ai le ta de fa zhan 。ben wen zhong wo men tong guo gao wen rong yan fa ge cheng le chun xiang de MgFeSiO4,bing dui ta de ge cheng ji li zuo chu le tui ce 。cai yong nie yuan su can za ji shu jin yi bu gai shan ta de jing ti jie gou cong er di gao ta de dian zi dao dian lv 。jiang ji yong yu chao ji dian rong qi jie guo fa xian jing guo gai xing hou de MgFeSiO4de xing neng de dao le di sheng ,zhe zhu yao gui gong yu li zi de xie tong zuo yong he FeNige jin gao de dian dao lv 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中原工学院的周少杰，发表于刊物中原工学院2019-07-03论文，是一篇关于薄层纳米片论文,异质结论文,应力变形论文,优势互补论文,纯相论文,中原工学院2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中原工学院2019-07-03论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。